自然資源保護協(xié)會

“雙碳”目標下加快工業(yè)領(lǐng)域終端電氣化——鋼鐵行業(yè)PromoteTerminalElectriftcationinIndustrialSectorunderDualCarbonGoals:SteelIndustry2024年11月目錄執(zhí)行摘要 1“雙碳”目標下工業(yè)領(lǐng)域終端電氣化發(fā)展分析 4工業(yè)領(lǐng)域能源需求與減碳效益分析 4不同行業(yè)電氣化發(fā)展?jié)摿Ψ治?6推動工業(yè)電氣化發(fā)展的措施 8鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展現(xiàn)狀及路徑分析 10鋼鐵行業(yè)現(xiàn)狀：生產(chǎn)消費、能源消耗與低碳發(fā)展分析 10國內(nèi)外鋼鐵行業(yè)低碳發(fā)展技術(shù)路徑分析 15我國鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展技術(shù)路徑分析 鋼鐵行業(yè)電氣化潛力分析 20鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展測算方法 20鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展關(guān)鍵參數(shù)設(shè)定及不確定性分析 23鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展綜合效益 29鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展戰(zhàn)略目標及實施策略 36鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展建議 39參考文獻 作者與鳴謝 43執(zhí)行摘要實現(xiàn)“雙碳”目標是一場從能源革命到產(chǎn)業(yè)革命的深刻變革?！半p碳”目標下加快建設(shè)新型能源體系，能源結(jié)構(gòu)將發(fā)生根本性變化，電力將逐漸成為主要的能源消費品種。作為工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，能源結(jié)構(gòu)的變革勢必深刻影響工業(yè)生產(chǎn)體系。我國工業(yè)領(lǐng)域經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，已經(jīng)形成了以化石能源為主、相對固定的生產(chǎn)工藝體系，而未來要更好地適應新型能源體系，工業(yè)終端必須轉(zhuǎn)向以綠電為核心的新型工藝體系?！笆奈濉睍r期，我國生態(tài)文明建設(shè)進入了以降碳為重點戰(zhàn)略方向的關(guān)鍵時期，提出也倒逼企業(yè)加快電氣化發(fā)展。工業(yè)領(lǐng)域貫徹“節(jié)能優(yōu)先”戰(zhàn)略，加快終端電氣化發(fā)展，既碳推動工業(yè)領(lǐng)域高質(zhì)量發(fā)展。鋼鐵行業(yè)作為傳統(tǒng)行業(yè)的典型代表，在我國的現(xiàn)代化進程中承擔著重要使命，但目前10個百分點以上。以長流程生產(chǎn)工藝為主導的生產(chǎn)體系也使--電”協(xié)同優(yōu)化變革的挑戰(zhàn)。鋼鐵行業(yè)涉及面廣、產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度高、消費拉動大，生產(chǎn)過程具有多工序、眾參數(shù)等---能”一體化新型智慧生產(chǎn)體系，推動鋼鐵行業(yè)與電力、建材、石化化工、有色金屬等傳統(tǒng)行業(yè)的耦合發(fā)展，是工業(yè)電氣化發(fā)展的重中之重。為此，本研究以國家戰(zhàn)略為引領(lǐng)，在剖析工業(yè)領(lǐng)域電氣化發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢的基礎(chǔ)上，發(fā)展戰(zhàn)略和技術(shù)路徑。課題組預計，通過能源替代、原料替代和綜合技術(shù)應用，電爐鋼、氫冶金和基于二氧化碳資源化利用的煉鋼技術(shù)（簡稱“CO2煉鋼”）有望實現(xiàn)以下目標：203014%15%；205046%85%；2060年，電氣化率57%95%。年 年 年 年總體發(fā)展產(chǎn)量產(chǎn)品廢鋼資源量碳排放量（基于 年）億噸億噸對外依存度約億噸億噸高端產(chǎn)品供給能力增強品種和質(zhì)量提檔升級對外依存度降低億噸持續(xù)提升鐵礦石對外依存度億噸降低億噸以高端產(chǎn)品為主億噸鐵礦石基本實現(xiàn)自給億噸降低發(fā)展電力消費量電氣化率億＜億億億關(guān)鍵技術(shù)氫冶金煉鋼智能制造及智能化解決方案＜＜＜關(guān)鍵工序數(shù)控化率生產(chǎn)設(shè)備數(shù)字化率關(guān)鍵工序數(shù)控化率達到生產(chǎn)設(shè)備數(shù)字化率達到崗位機器換人率達到關(guān)鍵工序數(shù)控化率智能制造系統(tǒng)解決方案得到推廣應用電力供應余熱發(fā)電電網(wǎng)接入＜圖1“雙碳”目標下鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展戰(zhàn)略及技術(shù)路線圖鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展是一項復雜的系統(tǒng)工程，需要解決可再生能源利用不足、電能替代和能源替代技術(shù)推廣力度不夠、廢鋼管理體系不完善等問題。為打破政策引領(lǐng)、技術(shù)工藝、資源保障、能源保障、市場機制等方面的約束，需要政府、企業(yè)、科研機構(gòu)、金融機構(gòu)等多方面的協(xié)同合作。為此，課題組提出以下建議：完善鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展頂層設(shè)計及配套政策。將電氣化發(fā)展納入鋼鐵行業(yè)碳制定鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展的“兩圖一表”，科學設(shè)定時間表、路線圖、施工圖，指導企業(yè)開展電氣化發(fā)展行動。同時，結(jié)合不同階段鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展重點，完善配套政策，強化對鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展的支持。加快鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展核心技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)和推廣應用。對成熟的電氣化技電氣化技術(shù)，鼓勵企業(yè)與高校、科研院所共建研發(fā)機構(gòu)，加大研發(fā)投入，提高金融支持力---能”一體化新型智慧生產(chǎn)體系集成示范，形成可復制經(jīng)驗以點帶面促進全行業(yè)電氣化發(fā)展。推動鋼鐵行業(yè)優(yōu)化能源和資源結(jié)構(gòu)強化保障。完善廢鋼回收利用體系，加強廢鋼資源的規(guī)范化管理，降低廢鋼成本，提升電爐煉鋼經(jīng)濟性。鼓勵企業(yè)將新能源開發(fā)利用及綠電應用納入企業(yè)低碳發(fā)展總體規(guī)劃并合理推進實施。鼓勵企業(yè)建立以“綠電儲能”及荷側(cè)可調(diào)節(jié)響應能力，提升電力供應的安全性、穩(wěn)定性、可靠性。為使用綠電的鋼鐵企業(yè)提供更多政策支持和經(jīng)濟激勵，引導鋼鐵企業(yè)主動參與電力市場交易購買綠電。1終端電氣化發(fā)展分析1為應對全球氣候變化，各國相繼提出碳中和行動，碳定價機制逐漸完善，綠色低碳發(fā)展正成為大國博弈的新賽道，將加快科技創(chuàng)新，推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展，重塑全球產(chǎn)業(yè)鏈。工業(yè)是我國推進現(xiàn)代化進程的重要基礎(chǔ)和關(guān)鍵動力，也是能源資源消費和碳排放的重點領(lǐng)域，節(jié)能降碳潛力巨大，是實現(xiàn)“雙碳”目標的主戰(zhàn)場?！半p碳”目標下加快構(gòu)建新型能源體系，電力將成為主要的能源消費品種。遵循“節(jié)約優(yōu)先”原則，統(tǒng)籌發(fā)展與安全，以終端電氣化為抓手，加快推進新型工業(yè)化，從傳統(tǒng)以化石能源為核心的工業(yè)體系向以“綠電”為核心的新型工業(yè)體系轉(zhuǎn)型，不僅能解決當前工業(yè)發(fā)展面臨的“能-碳-電”協(xié)同優(yōu)化問題，即降低能源消費、減少碳排放以及新型能源體系下促進電力消納，同時也有利于推動工業(yè)領(lǐng)域各個行業(yè)實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，夯實中國式現(xiàn)代化的物質(zhì)基礎(chǔ)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。工業(yè)領(lǐng)域能源需求與減碳效益分析我國積極探索既符合國情又適應國際潮流的綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展道路，在大力發(fā)展可再生能源的同時，貫徹“節(jié)能優(yōu)先”戰(zhàn)略，以綠色化、智能化、高端化為方向，加快推動終端用能的綠色低碳替代和電氣化發(fā)展，促進“能-碳-電”協(xié)同優(yōu)化，形成新質(zhì)生產(chǎn)力構(gòu)建現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系，既有利于推動我國“由大轉(zhuǎn)強”，深度融入全球供應鏈，積極應對碳貿(mào)易壁壘，也為實現(xiàn)社會經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展、全面推進美麗中國建設(shè)貢獻積極力量。在“雙碳”目標引領(lǐng)下，我國積極發(fā)展非化石能源，已經(jīng)建成了全球規(guī)模最大的電力供應系統(tǒng)和清潔發(fā)電體系，2023年可再生能源裝機容量和發(fā)電量占全國的和2030年達到25%2060年達到80%的發(fā)展目標，終端能源消費將由化石能源轉(zhuǎn)向以“電”為核心的低碳能源，推動工業(yè)生產(chǎn)體系從熱碳驅(qū)動向電力驅(qū)動轉(zhuǎn)變。新型電力系統(tǒng)以高比例可再生能源接入及高比例電力電子設(shè)備應用為特征，系統(tǒng)復雜性增強，調(diào)節(jié)和支撐能力減弱，將帶來供給側(cè)和需求側(cè)“雙波動”，需要構(gòu)建新的供需平衡，需求側(cè)靈活性將成為高價值調(diào)節(jié)資源，也對工業(yè)電氣化提出新的挑戰(zhàn)。億噸標準煤，占終端能源消費總量的68%萬億千瓦時，占全社會用電量（8.8萬億千瓦時）65%26%[2]。工業(yè)過程碳排放量約為51億噸，占全國碳排放總量（億噸）38%[3]。工業(yè)用電設(shè)備多、負荷基數(shù)大、調(diào)節(jié)能力強，鋼鐵、建材、石化化工、有色金屬、紡織等部20%30%以上的負荷調(diào)節(jié)能力[4]應用潛力大、電價敏感性高，是新能源電力消納的重點領(lǐng)域，也是需求側(cè)資源開發(fā)的重要來源和優(yōu)先選擇，是終端電氣化發(fā)展的重中之重。加快工業(yè)領(lǐng)域電氣化發(fā)展，提升工業(yè)電氣化水平，主要包括兩個方向，一是“減小分碳-電”協(xié)同優(yōu)化，電氣化發(fā)展需建立在清潔低碳電力的基礎(chǔ)上，與新型電力系統(tǒng)的演進相適應，不能盲目推進，否則反而會導致更多的能源消費和碳排放。我國經(jīng)濟發(fā)展仍處于中高速增長階段，在發(fā)展過程中需要處理好經(jīng)濟發(fā)展、能源消費需求增長與低碳排放的關(guān)系。目前，我國傳統(tǒng)耗能行業(yè)的能源消費逐漸趨于飽和，新興產(chǎn)業(yè)用能持續(xù)增長，工業(yè)領(lǐng)域能源消費需求增長逐漸放緩，預計工業(yè)終端能源需求將在2030206010~15億噸標準煤。加快工業(yè)領(lǐng)域電氣化發(fā)展，電26206060%左右，氫能的6%206020%以上。工業(yè)生產(chǎn)過程的碳排放將大終端能源消費量（億噸標準煤）幅下降，預計到2060年將減少60%以上[5]（如圖1-1所示）。終端能源消費量（億噸標準煤）煤炭 石油 天然氣 電力 熱力 氫能 其他圖1-1工業(yè)領(lǐng)域終端能源需求展望資料來源：根據(jù)中國能源統(tǒng)計年鑒、中國宏觀經(jīng)濟研究院、DNV、IEA等相關(guān)資料整理。不同行業(yè)電氣化發(fā)展?jié)摿Ψ治鲭娏Φ膹V泛應用促進工業(yè)生產(chǎn)效率和社會生產(chǎn)力不斷提高，工業(yè)發(fā)展又推動電力在終端能源消費中的占比提升。電力在工業(yè)終端能源消費中的比重（也稱“電氣化率”）是衡262[6]由發(fā)展階段、資源稟賦、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、工藝路線等多重因素決定的。工業(yè)領(lǐng)域不同行業(yè)電氣化水平差異較大，汽車制造業(yè)、計算機、通信和其他電子設(shè)70%，而傳統(tǒng)高耗能行業(yè)的電氣化率則相對較低。年，黑色金屬、建材、石化化工、有色金屬四大高耗能行業(yè)的電氣化率分別為11.6%、15.8%、15.2%68.1%[7]10個百分點以上，加快這些行業(yè)電氣化發(fā)展是提升加快能源替代、原料替代及綜合技術(shù)應用，促進技術(shù)、工藝、裝備全面變革，優(yōu)化生產(chǎn)單元配置和分工，工業(yè)領(lǐng)域電氣化發(fā)展整體水平還有較大提升空間（所示）。黑色金屬建材

低于工業(yè)電氣化平均水平個百分點以上南非日南非日法國加印度年主要國家工業(yè)電氣化率比較 年典型工業(yè)行業(yè)電氣化率比較圖1-2我國工業(yè)領(lǐng)域電氣化發(fā)展現(xiàn)狀資料來源：根據(jù)中國能源統(tǒng)計年鑒、IEA、中國電力企業(yè)聯(lián)合會、國網(wǎng)能源研究院等相關(guān)資料整理。吸納就業(yè)眾多，是現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)和制造強國建設(shè)的重要基石；這些行業(yè)在長期的實踐過程中，追求數(shù)量和規(guī)模的增長，形成了對化石能源高度依賴的發(fā)展模式，能源消費量69%58%38%，流程復雜、集成度高、20%以上的負荷調(diào)節(jié)能力，展現(xiàn)出巨大的需求側(cè)靈活性潛力，在加快工業(yè)電氣化發(fā)展的進程中應予以重點關(guān)注。各個行業(yè)的生產(chǎn)流程不同，資源依賴、發(fā)展階段、發(fā)展水平等方面均存在差異，未來有計劃分步驟開展電氣化行動。其中，有色金屬行業(yè)電氣化水平較高，提升空間有限，電氣化發(fā)展以電能質(zhì)量提升、再生資源利用以及冶煉技術(shù)突破為主，鋼鐵、建材、石化化工等行業(yè)的電氣化發(fā)展則需要技術(shù)、工藝、裝備的系統(tǒng)性變革（1-3所示）。鋼鐵 建材 石化化工 有色金屬鋼鐵建材石化化工有色金屬能源消費 億 億 億 億能源消費億億億億億噸億億億億億億億億噸億億億億億億億碳排放電力消費碳排放主要環(huán)節(jié)狀 ?高爐煉鐵碳排放主要環(huán)節(jié)?焦化工序原料替代?氫冶金原料替代??電氣能源替代化 ?電爐煉鋼能源替代技 ?傳統(tǒng)工序電能替術(shù)其他技術(shù)?智能制造其他技術(shù)?余熱發(fā)電?可再生能源年電 年年氣年年化 潛年力

?熟料煅燒?燃燒和發(fā)?低碳水泥??電加熱?氫能燃料?智能制造?余熱發(fā)電?

?原料合成?化學反應燃料排放煉化一體化?綠電綠氫工?電加熱?電驅(qū)動氫能燃料?智能制造?余熱發(fā)電?可再生能源

?電力生產(chǎn)?金屬冶煉?惰性陽極?離子液體?再生金屬工藝??電爐冶煉工藝?智能制造?余熱發(fā)電?可再生能源圖1-3工業(yè)領(lǐng)域重點行業(yè)電氣化發(fā)展現(xiàn)狀、技術(shù)路徑及發(fā)展?jié)摿Y料來源：根據(jù)中國能源統(tǒng)計年鑒、中國電力統(tǒng)計年鑒、行業(yè)研究報告等相關(guān)資料整理。1.3推動工業(yè)電氣化發(fā)展的措施加快工業(yè)電氣化發(fā)展是一項復雜的系統(tǒng)工程，涉及電力、電子、電器全方位的變革。工業(yè)電氣化發(fā)展應與電力系統(tǒng)的低碳轉(zhuǎn)型相輔相成，電氣化發(fā)展只有基于綠色低碳的清潔技術(shù)支撐、能源保障、市場機制等方面，多措并舉推動工業(yè)電氣化發(fā)展，統(tǒng)籌傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級、新興產(chǎn)業(yè)壯大、未來產(chǎn)業(yè)培育，不斷促進工業(yè)電氣化水平提升。碳達峰碳中和“1+N”政策體系著力推動工業(yè)領(lǐng)域電氣化發(fā)展。202110月發(fā)布的《2030更加鮮明、精準的低碳政策導向，引導企業(yè)加快形成減污降碳的激勵約束機制，為工業(yè)電氣化發(fā)展創(chuàng)造良好的政策環(huán)境?？萍紕?chuàng)新成為工業(yè)領(lǐng)域電氣化發(fā)展的重要引擎。新一代綠色低碳技術(shù)、信息技術(shù)、新能源、新材料等新興技術(shù)的集中涌現(xiàn)和廣泛應用，為工業(yè)電氣化發(fā)展提供了必要的技術(shù)支撐。新時期更要發(fā)揮新型舉國體制優(yōu)勢，加大研發(fā)攻關(guān)力度，解決行業(yè)綠色低碳及電氣化發(fā)展的共性難題。以鋼鐵行業(yè)為例，對電爐煉鋼等成熟電氣化技術(shù)，鼓勵以企業(yè)為主體加快產(chǎn)業(yè)化應用和迭代升級；對綠氫應用、中低溫熱能回收利用等處于研發(fā)和示范階段的電氣化技術(shù)，依托科研院所、高校和行業(yè)協(xié)會，聯(lián)合重點企業(yè)，構(gòu)建覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈的創(chuàng)新生態(tài)，開展基礎(chǔ)研究和前沿技術(shù)研究，強化技術(shù)創(chuàng)新對行業(yè)綠色發(fā)展的引領(lǐng)作用。安全穩(wěn)定的電力供應是工業(yè)領(lǐng)域電氣化發(fā)展的關(guān)鍵保障。在供給側(cè)加強調(diào)峰儲能和智儲”四要素協(xié)同發(fā)展的“多元傳輸”模式，夯實工業(yè)電氣化發(fā)展能源支撐。堅持電力市場化方向和體制機制改革是工業(yè)電氣化發(fā)展的助推劑。工業(yè)領(lǐng)域，尤其是鋼鐵、建材、石化化工、有色金屬等碳密集型傳統(tǒng)行業(yè)屬于重資產(chǎn)行業(yè)，負債率高，不確定性強，綠色低碳轉(zhuǎn)型和電氣化發(fā)展存在融資難的問題，應建立健全相應體制機制，提升創(chuàng)新體系整體效能。在可再生能源、儲能建設(shè)等方面對傳統(tǒng)行業(yè)給予政策傾斜，降低企業(yè)用電成本，鼓勵企業(yè)更多使用清潔電力，在發(fā)展過程中實現(xiàn)與新型電力系統(tǒng)的協(xié)調(diào)匹配和良性互動。隨著重點領(lǐng)域電氣化技術(shù)的進步發(fā)展和推廣應用，以及電力基礎(chǔ)設(shè)施、政策激勵、電力服務市場機制等各個方面的逐漸完善，工業(yè)電氣化水平將逐漸提升，預計到2030年，我國工業(yè)電氣化水平將達到30%205050%2060年將達到60%左右。2鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展現(xiàn)狀及路徑分析2鋼鐵行業(yè)作為社會經(jīng)濟發(fā)展的支柱性產(chǎn)業(yè)，是衡量一個國家綜合國力和工業(yè)化程度的重要標志。我國鋼鐵行業(yè)發(fā)展正在由數(shù)量時期邁向高質(zhì)量時期，面對產(chǎn)能調(diào)控和節(jié)能降碳的雙重壓力，以及歐盟碳邊境調(diào)整機制（CBAM）和即將到來的全國碳市場擴容對產(chǎn)品生產(chǎn)成本的影響，鋼鐵行業(yè)更要積極“轉(zhuǎn)方式、調(diào)結(jié)構(gòu)、提質(zhì)量、增效益”，實現(xiàn)綠色化、智能化、高端化發(fā)展，提高核心競爭力，把握發(fā)展的主動權(quán)。有色金屬等行業(yè)高度關(guān)聯(lián)，鋼鐵產(chǎn)品也是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、汽車制造、裝備制造等領(lǐng)域的主要原材料，對相關(guān)領(lǐng)域的綠色低碳轉(zhuǎn)型具有重要的帶動作用。先行先試促進行業(yè)電氣化發(fā)展，不僅有利于鋼鐵行業(yè)解決“能--電”問題，實現(xiàn)可持續(xù)、高質(zhì)量發(fā)展，同時---能”一體化新型智慧生產(chǎn)體系，促進鋼鐵行業(yè)與電力、建材、石化化工等傳統(tǒng)行業(yè)的耦合發(fā)展，產(chǎn)業(yè)帶動效應顯著，是工業(yè)電氣化發(fā)展的重中之重。鋼鐵行業(yè)現(xiàn)狀：生產(chǎn)消費、能源消耗與低碳發(fā)展分析2022年我國粗鋼產(chǎn)量和成品鋼表觀消費量分別約10.18億噸、9.43億噸，占全球總量的54%、52%。其中，建筑行業(yè)鋼鐵消費量占消費總量的52%，機械制造占16%，能源行業(yè)占7%，汽車制造占6%，家電、造船及其他行業(yè)分別占2%、2%、15%[8]（如圖2-1所示）。年全球粗鋼生產(chǎn) 年我國鋼材消費鋼鐵消費億噸中國鋼鐵消費億噸印度 建筑日本 機械美國 能源俄羅斯韓國 汽車德國 家電土耳其巴西 造船伊朗 其他其他2-1年我國鋼鐵生產(chǎn)及消費情況20242023年展望》等資料整理。我國鋼鐵生產(chǎn)以長流程生產(chǎn)工藝（即“轉(zhuǎn)爐煉鋼”）為主，年產(chǎn)量占比高達90.5%?；趶U鋼的短流程生產(chǎn)工藝（即“電爐煉鋼”）僅占9.5%，遠低于美國69%、44的發(fā)展水平，也低于世界平均水平（28%）[9]。長流程生產(chǎn)工藝對化石能源高度依賴，鐵和碳深度耦合為鋼鐵生產(chǎn)工序提供還原劑、能源和工藝的支撐，流程脫碳面5.60億噸標準煤，10%5.49億噸標準煤，占鋼98%0.11億噸標準煤。煤炭和焦炭占鋼鐵行業(yè)購入能源的90%以上，油氣能源約占1.7%，電力僅占6.3%。其中，60%以上的煤炭和焦炭轉(zhuǎn)化為焦爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、高爐煤氣等各種煤氣使用。46610.4%[10]。其中，轉(zhuǎn)89%；電爐煉鋼的電力消費量為50756%1%鋼鐵行業(yè)不同工序?qū)﹄娏Φ囊蕾嚦潭炔煌?，其中，電爐工序的能源消費以電力為主，占比28.3%；20%，是未來電氣化發(fā)展的重點（所示）。燒結(jié)球團燒結(jié)球團電力鐵礦石高爐轉(zhuǎn)爐電力消費其他能源消費長流程電力電力（ 億 ）焦化石灰石電力電力余熱發(fā)電煤能源消費軋制電力短流程電力電力（ 億 ）廢鋼電爐單位：億噸標準煤圖2-22022年鋼鐵行業(yè)能源（電力）消費構(gòu)成資料來源：根據(jù)中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會、國家統(tǒng)計局等資料整理。由于大量使用化石能源，鋼鐵行業(yè)的碳排放不可避免。年，鋼鐵行業(yè)碳排放量18.217%，是僅次于發(fā)電行業(yè)的高碳排放行業(yè)，占全球60%以上。其中，以上的碳排放來自于燒結(jié)、焦化、高爐等鐵前工序[10]碳推動鋼鐵行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。部署產(chǎn)能結(jié)構(gòu)調(diào)整、加強超低排放改造、加快用能設(shè)備更新、推動全流程余熱利用、提升短流程電爐煉鋼比重、加快低碳冶煉技術(shù)推廣應用、提升數(shù)字化管理水平等重點任務，多管齊下促進鋼鐵行業(yè)向綠色化、智能化、高端化發(fā)展（2-1）轉(zhuǎn)向“碳排放雙控”的關(guān)鍵時期，電氣化發(fā)展的戰(zhàn)略意義更加凸顯，從國家層面統(tǒng)籌部署強化引領(lǐng)，細化行業(yè)電氣化措施，加強政策扶持力度，更好地引導鋼鐵行業(yè)乃至工業(yè)領(lǐng)域的電氣化發(fā)展。表2-1鋼鐵行業(yè)電氣化及低碳發(fā)展相關(guān)政策時間發(fā)布單位文件名稱主要內(nèi)容2022.01.20生態(tài)環(huán)境部關(guān)于促進鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導意見2025年，鋼鐵工業(yè)基本形成布局結(jié)構(gòu)合理、15%以上。2022.01.27工信部等八部門關(guān)于印發(fā)加快推動工業(yè)資源綜合利用實施方案的通知2025年，鋼鐵、有色、化工等重點行業(yè)工業(yè)固廢產(chǎn)生強度下降，大宗工業(yè)固廢的綜合利用水平顯著提升，再生資源行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展，工業(yè)資源綜合利用效率明顯提升。力爭大宗工業(yè)固廢綜合利用率達到57%，其中，冶煉渣達到73%。主要再生資源品種利4.83.2億噸。2022.02.12發(fā)改委鋼鐵行業(yè)節(jié)能降碳改造升級實施指南2025年，鋼鐵行業(yè)煉鐵、煉鋼工序能效標桿水平30%，能效基準水平以下產(chǎn)能基本清零，行業(yè)節(jié)能降碳效果顯著，綠色低碳發(fā)展能力大幅提高。2022.06.23工信部等六部門關(guān)于印發(fā)工業(yè)能效提升行動計劃的通知2025年，重點工業(yè)行業(yè)能效全面提升，鋼鐵、石2020年下降13.5%。通過產(chǎn)能置換有序發(fā)展短流程電爐煉合利用、智能化能源管控等技術(shù)推廣。2022.07.07生態(tài)環(huán)境部工業(yè)領(lǐng)域碳達峰實施方案聚焦重點行業(yè)，實施鋼鐵、建材、石化化工、有色2025年，廢鋼鐵加工準1.8億噸，短流程煉鋼占比達15%203020%以上。2023.08.21工信部等七部門鋼鐵行業(yè)穩(wěn)增長工作方案2023-2024年，鋼鐵行業(yè)穩(wěn)增長的主要目標是：2023年，鋼鐵行業(yè)供需保持動態(tài)平衡，全行業(yè)固定資產(chǎn)投資保持穩(wěn)定增長，經(jīng)濟效益顯著提升，行業(yè)研發(fā)投入力爭達到1.5%，工業(yè)增加值增長3.5%左右；2024年，行業(yè)發(fā)展環(huán)境、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進一步優(yōu)化，高端化、智能化、綠色化水平不斷提升，工業(yè)增加值增長4%以上。時間發(fā)布單位文件名稱主要內(nèi)容2023.09.27工信部鋼鐵行業(yè)智能制造標準體系建設(shè)指南到2025年，建立較為完善的鋼鐵行業(yè)智能制造標準體系，累計研制45項以上鋼鐵行業(yè)智能制造領(lǐng)域標準，基本覆蓋基礎(chǔ)共性和裝備層、車間層、工廠層、企業(yè)層、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同層各層級標準，優(yōu)先制定基礎(chǔ)共性標準以及綠色低碳、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)安全等關(guān)鍵應用場景標準，突出標準在先進制造技術(shù)與新一代信息技術(shù)相互融合和迭代提升過程中的引導作用。2024.01.16工信部等九部門鋼鐵行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型實施指南2026年，鋼鐵行業(yè)數(shù)字化整體水平顯著提升，新一代信息技術(shù)與鋼鐵工業(yè)深度融合，行業(yè)數(shù)字生態(tài)體系持續(xù)完善，基本實現(xiàn)由單點、局部向系統(tǒng)性、全局性的數(shù)字化發(fā)展轉(zhuǎn)變。數(shù)字基礎(chǔ)不斷夯實，關(guān)鍵工序80%55%，3D40%，突破一批工業(yè)軟件和2024.05.27發(fā)改委等五部門鋼鐵行業(yè)節(jié)能降碳專項行動計劃2025年底，鋼鐵行業(yè)高爐、轉(zhuǎn)爐工序單位產(chǎn)品20231%以上，電弧爐冶煉單位產(chǎn)品能耗比20232%以上，噸鋼綜合能耗20232%以上，余熱余壓余能自發(fā)電率比2023年提高3個百分點以上。資源安全是行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要評價指標，也是我國從鋼鐵大國轉(zhuǎn)向鋼鐵強國的必75左右，是全球最大的鐵礦石進口國。鐵礦石資源供應不足、高度依賴進口，是影響我國鋼鐵行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈安全的核心問題。202311.8億噸，占全球鐵礦石貿(mào)易70%13395%[11]。80%以上的進口鐵礦石來自于澳大利亞和巴西，進口來源相對集中，戰(zhàn)略安全問題凸顯。目前我國已將鐵礦石提升資源保障能力，同時鼓勵廢鋼替代產(chǎn)品應用，從源頭上減少鐵礦石需求。充分利用現(xiàn)2.63貫徹“節(jié)約優(yōu)先”理念，提高能源資源使用效率，從源頭上降低鋼鐵行業(yè)能源和資源消耗。2022年，鋼鐵行業(yè)“能效標桿三年行動方案”正式啟動，極致能效工程進入實質(zhì)性實施階段，成為繼產(chǎn)能置換、超低排放改造之后的第三大改造工程，以“雙碳最佳實踐能效標桿示范廠”培育為抓手，將力爭實現(xiàn)2024年1.5億噸至2.0億噸、2025年2.0億噸至3.0億噸鋼鐵產(chǎn)能達到能效標桿的水平。在鋼鐵行業(yè)極致能效技術(shù)清單中，與電氣化發(fā)展相關(guān)的技術(shù)有二十余項，占比接近50%，將對行業(yè)電氣化發(fā)展起到一定的助推作用。國內(nèi)外鋼鐵行業(yè)低碳發(fā)展技術(shù)路徑分析全球鋼鐵行業(yè)正在積極探索綠色發(fā)展的顛覆性、變革性技術(shù)，綠色鋼鐵正在從理念轉(zhuǎn)化為行動、從愿景轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實。盡管目前尚無任何國家發(fā)布鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展的專項政策，但主要鋼鐵國家和地區(qū)都在積極開展鋼鐵電氣化發(fā)展技術(shù)的探索與實踐，作為促進鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排和綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要抓手。國際鋼鐵行業(yè)低碳發(fā)展技術(shù)路徑分析在全球碳中和發(fā)展趨勢下，國內(nèi)外先進鋼鐵企業(yè)紛紛發(fā)布低碳路線圖，綠電、綠氫的使用成為鋼鐵企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的共同選擇，綠色鋼廠、綠色鋼材逐步涌現(xiàn)，全球零碳鋼鐵發(fā)展大賽已起步，日本、美國、韓國、歐盟等主要鋼鐵生產(chǎn)國家和地區(qū)積極出臺綠色鋼鐵相關(guān)政策，主要鋼鐵企業(yè)也在創(chuàng)新綠色鋼鐵低碳技術(shù)，在電氣化發(fā)展方面進行了積極探索和布局。盡管具體工藝路線不完全相同，但總體而言，主要是通過工藝革新增加綠色能源使用從而實現(xiàn)降碳（見表2-2）。表2-2主要鋼鐵生產(chǎn)國家和地區(qū)鋼鐵行業(yè)碳中和目標及路徑/區(qū)碳中和目標實施路徑美國2050年實現(xiàn)碳中和為了實現(xiàn)“3550”碳中和目標,美國拜登政府計劃投資2萬億美元用于國內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施、清潔能源等領(lǐng)域的建設(shè)。加大對儲能、綠氫、核能、CCS等前沿技術(shù)的研發(fā)力度,降低低碳成本歐盟2050年實現(xiàn)碳中和（歐2030年201830%到2050199080%～95%）歐盟成員國如德國鋼鐵企業(yè)已經(jīng)將政府資金投入到綠色低碳的鋼鐵產(chǎn)品中試項目中，安塞樂米塔爾集團致力于在德國漢堡鋼廠利用可再生能源生產(chǎn)的氫氣生產(chǎn)綠色鋼鐵產(chǎn)品，瑞典公司的HYBRIT項目已經(jīng)向客戶交付了低碳鋼材日本2050年實現(xiàn)碳中和（日本鐵鋼聯(lián)盟提出到2050年實現(xiàn)煉鐵工序溫室氣體零排放,碳排放量減少30%，到2100年前實現(xiàn)零碳鋼生產(chǎn)）日本計劃通過電爐生產(chǎn)更多的鋼來實施積極的轉(zhuǎn)型,并承諾將其能源經(jīng)濟轉(zhuǎn)變?yōu)橐蕾噹в刑疾东@與封存（CCS）的通過化石燃料生產(chǎn)的氫氣和基于可再生能源的氫氣。韓國2050年實現(xiàn)碳中和韓國提出了氫冶金路線圖，以努力遏制溫室氣體排放。以浦項為首的韓國鋼鐵工業(yè)已經(jīng)宣布了建設(shè)氫冶金設(shè)備的計劃。印度2070年實現(xiàn)碳中和印度碳中和目標的實現(xiàn)依賴于大型鋼鐵企業(yè)使用氫能源，提出并開始推進氫能路線圖。資料來源：張琦等.中國鋼鐵行業(yè)碳達峰碳中和時間表與路線圖.國內(nèi)鋼鐵行業(yè)低碳發(fā)展技術(shù)路徑分析2022年8月，中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會發(fā)布《鋼鐵行業(yè)碳中和愿景和低碳技術(shù)路線圖》，通過“系統(tǒng)能效提升、資源循環(huán)利用、流程優(yōu)化創(chuàng)新、冶煉工藝突破、產(chǎn)品迭代升級、捕集封存利用”六大路徑，分四個階段逐步實現(xiàn)鋼鐵行業(yè)碳中和。預計到2060年減少鋼鐵行業(yè)95%碳排放（如圖2-3所示）。捕集封存利用積極推進創(chuàng)新驅(qū)動重大突破融合發(fā)展穩(wěn)步實現(xiàn)實現(xiàn)深度沖刺極限助力碳中碳達峰脫碳降碳和捕集封存利用積極推進創(chuàng)新驅(qū)動重大突破融合發(fā)展穩(wěn)步實現(xiàn)實現(xiàn)深度沖刺極限助力碳中碳達峰脫碳降碳和圖2-3鐵行業(yè)碳中和愿景和低碳技術(shù)路線圖資料來源：中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會。年，中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會提出了“世界前沿低碳共性技術(shù)開發(fā)支持計劃”，列出了需要重點發(fā)展和支持的前沿低碳共性技術(shù)清單，包括富氫或全氫氣基直接還原技術(shù)、富氫碳循環(huán)高爐技術(shù)、氫基熔融還原技術(shù)、近零碳排電爐流程技術(shù)、鋼鐵近終型制造技術(shù)、高廢鋼比高效轉(zhuǎn)爐技術(shù)、冶金渣顯熱回收及高效化資源化利用技術(shù)，以及CO2捕集及資在此背景下，寶武集團、河鋼集團、首鋼股份、寶鋼股份等主要鋼鐵企業(yè)也提出了相+氫能”結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、智能制造等方面進行布局，有效推動電氣化技術(shù)的應用與實踐，爭做碳達峰、碳中和先行者，低碳轉(zhuǎn)型已成為推動鋼鐵行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要引擎。我國鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展技術(shù)路徑分析鋼鐵生產(chǎn)過程中，化石能源既是能源，又是原料。鋼鐵行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型的終極目標碳鐵礦石的依賴，促進能源低碳化、資源綠色化。以“碳”為根本，從能源燃料向產(chǎn)品原材料轉(zhuǎn)型以及碳的循環(huán)利用是低碳鋼鐵的根本命題；以“氫”為核心，將氫作為最重要的能量載體和脫碳原材料；以“電”為驅(qū)動，構(gòu)建以清潔電力為主體的能源體系，實現(xiàn)能源高效互補、低碳利用。綜合國際國內(nèi)鋼鐵企業(yè)低碳發(fā)展現(xiàn)狀及成功經(jīng)驗，結(jié)合行業(yè)特點，從供給側(cè)和需求側(cè)共同發(fā)力，鋼鐵行業(yè)電氣化技術(shù)路徑可分為三類，即原料替代、能源替代以及綜合技術(shù)。其中，原料替代主要指從關(guān)鍵能耗工序和工段等能源消費與碳排放源頭上，通過工藝、技術(shù)、材料及必要的裝備等方面的創(chuàng)新，在鋼鐵生產(chǎn)中可考慮采用氫氣或者捕集的二氧化碳（CO2）替代焦碳等原料，盡可能減少化石能源的使用，降低碳排放，挖掘電氣化發(fā)展?jié)摿?，主要支撐技術(shù)為氫冶金，以及CCUS和基于CO2資源化利用的煉鋼技術(shù)（簡稱“CO2煉鋼”）。能源替代主要是指在鋼鐵生產(chǎn)的加熱、動力及燃料等用能環(huán)節(jié)，通過電力替代減少化石能源使用，提高能源使用效率，實現(xiàn)生產(chǎn)過程電氣化水平的提升，支撐技術(shù)主要包括電爐煉鋼及傳統(tǒng)工序電氣化。綜合技術(shù)指在促進鋼鐵行業(yè)綠色化、智能化、高端化發(fā)展的其他支撐技術(shù)，包括智能制造及智能化解決方案、節(jié)能技術(shù)、余熱發(fā)電、可再生能源開發(fā)利用等（如圖2-4所示）。電氣化發(fā)展技術(shù)路徑

著力點

關(guān)鍵技術(shù)支撐原料替代替代焦炭等原料替代替代焦炭等替代焦炭及 煉鋼能源替代其他工序電能替代能源替代其他工序電能替代轉(zhuǎn)爐工序電能替代傳統(tǒng)工序電氣化綜合技術(shù)系統(tǒng)節(jié)能，電力供應等綜合技術(shù)系統(tǒng)節(jié)能，電力供應等生產(chǎn)工藝和裝備，電力調(diào)度等節(jié)能技術(shù)、余熱發(fā)電、可再生能源開發(fā)利用圖2-4鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展技術(shù)路徑及關(guān)鍵技術(shù)基于當前鋼鐵行業(yè)工藝結(jié)構(gòu)和技術(shù)水平，不同技術(shù)對鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展水平影響不1/3。電力消費占生產(chǎn)過程60%1%1%的長流程轉(zhuǎn)爐煉鋼，預計可以提高終端電氣化率約0.1灰氫和氫冶金-1%的氫冶金技術(shù)替代1%的長流程轉(zhuǎn)爐煉鋼，通過降低終端能源消費提升鋼鐵行業(yè)電氣化水平，預計0.1個百分點，如果考慮以綠電制備綠氫，間接電氣化率可提升CO20.01~0.3個百分點不等。而從電力供給側(cè)發(fā)力，充分利用工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢熱開展余熱發(fā)電，可以實現(xiàn)能源利用效率的最大化，減少環(huán)境污染，應視作綠色電力來源，在工業(yè)低碳轉(zhuǎn)型過程中需予以優(yōu)先考慮與高度重視?；诋斍凹夹g(shù)水平，在鋼鐵行業(yè)推廣應用1%的余熱發(fā)電，可提升行業(yè)自發(fā)電率0.1%。而在鋼鐵行業(yè)開發(fā)利用可再生能源，實現(xiàn)能源的清潔替代，每增加1%的可再生能源發(fā)電，可再生能源消費占比將提高0.1%（如圖2-5所示）。氫冶金及 煉鋼電爐煉鋼傳統(tǒng)工序電氣化智能制造及智能解決方案節(jié)能技術(shù)余熱發(fā)電可再生能源

技術(shù)成熟度研發(fā)階段產(chǎn)業(yè)階段產(chǎn)業(yè)化階段產(chǎn)業(yè)化初期產(chǎn)業(yè)化階段產(chǎn)業(yè)化階段產(chǎn)業(yè)化階段

經(jīng)濟性較差較差好好好好好

能碳電“三維”影響終端能源消費減少碳排放減少終端電力消費終端能源消費增加碳排放減少終端電力消費增加終端能源消費減少碳排放減少終端電力消費增加終端能源消費減少碳排放減少終端電力消費增加碳排放減少終端電力消費增加終端能源消費減少碳排放減少終端電力消費存在不確定性供給側(cè)發(fā)力，提供電力支撐碳排放減少供給側(cè)發(fā)力，提供電力支撐碳排放減少

基于發(fā)展現(xiàn)狀（ 推廣應用（直接）（間接綠氫）能源自給率可再生能源消費占比圖2-5鋼鐵行業(yè)電氣化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及對終端電氣化水平影響注：各技術(shù)路徑對終端電氣化率的影響主要基于鋼鐵行業(yè)2022年發(fā)展情況測算，僅供參考，實際變化受需求量、工藝結(jié)構(gòu)、技術(shù)水平等多重因素影響。3鋼鐵行業(yè)電氣化潛力分析3鋼鐵行業(yè)在工業(yè)領(lǐng)域的作用舉足輕重，但行業(yè)電氣化發(fā)展路徑選擇多樣，存在較大的不確定性。結(jié)合鋼鐵行業(yè)的主要生產(chǎn)工藝及過程、主要用能環(huán)節(jié)，通過對電氣化發(fā)展的重點技術(shù)路徑進行研究，課題組對行業(yè)電氣化發(fā)展前景進行預判，對相應的綜合效益以及不確定因素進行分析，提出“雙碳”目標下鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展戰(zhàn)略和路徑，助力國家既定的中長期發(fā)展戰(zhàn)略及目標。鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展測算方法模型構(gòu)建依據(jù)我國工業(yè)領(lǐng)域及鋼鐵行業(yè)相關(guān)政策要求，結(jié)合當前鋼鐵行業(yè)發(fā)展經(jīng)驗，考慮經(jīng)濟發(fā)展、原料供應、工藝裝備、技術(shù)水平、能源結(jié)構(gòu)等多方面的因素，采用國內(nèi)外研究報告中常見的綜合評價模型定量分析方法，綜合分析未來鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展前景，考203020502060個關(guān)鍵時間節(jié)點，推演鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展趨勢，研判鋼鐵行業(yè)未來的能耗、碳排放、電氣化水平及綜合效益（3-1所示）。1由于工業(yè)及鋼鐵細分領(lǐng)域的能源統(tǒng)計數(shù)據(jù)尚未完全公開，因此，選擇2022年數(shù)據(jù)作為基準。 鋼鐵需求量 能源經(jīng)濟模型鐵礦石資源 原料供應 廢鋼資源 工藝裝備 煉鋼余熱發(fā)電 能源結(jié)構(gòu) 可再生能源開發(fā)利用能耗排放模型下游用鋼行業(yè)（建筑、汽車、能源、機械、其他）社會經(jīng)濟發(fā)展（ 、人口）技術(shù)水平

圖3-1鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展LEAP模型架構(gòu)結(jié)果分析綜合效益電氣化水平結(jié)果分析綜合效益電氣化水平碳排放能源消費（電力）根據(jù)《鋼鐵企業(yè)節(jié)能設(shè)計標準（GB/T50632-2019）》，聚焦鋼鐵生產(chǎn)過程主要工序的能耗和碳排放。對于長流程生產(chǎn)工藝以及CO2CCUSCCUSCCUS如果基于綠氫，則包括電解水制氫、電爐、軋制工序。鐵礦石、廢鋼、鐵合金、熔劑等原（見表表3-1鋼鐵行業(yè)終端電氣化核算邊界工序生產(chǎn)系統(tǒng)輔助生產(chǎn)系統(tǒng)球團包括配料、原料運輸、造球、焙燒、篩分等到成品球團礦皮帶機離開球團工序為止的各生產(chǎn)環(huán)節(jié)生產(chǎn)管理及調(diào)度化驗、計量、水循環(huán)系統(tǒng)、環(huán)保（水處理及除塵等供熱鍋爐等設(shè)施燒結(jié)包括溶劑、燃料破碎、配料、原料運輸、工藝過程混料、燒結(jié)機、燒結(jié)礦破碎、篩分等到成品燒結(jié)礦皮帶機離開燒結(jié)工序為止的各生產(chǎn)環(huán)節(jié)焦化包括備煤、煉焦、熄焦（含干熄焦、濕熄焦及焦處理）、煤氣凈化及化工產(chǎn)品回收、循環(huán)水、焦化污水處理、除塵等高爐包括高爐本體、熱風爐、噴煤、供上料及裝料、出鐵場及渣處理、軟水密閉循環(huán)、凈循環(huán)子工序、煤氣凈化、鼓風機站、礦焦槽除塵、出鐵場除塵、TRT/BPRT等設(shè)施電爐包括爐料制備、電爐冶煉、清潔去雜、精煉調(diào)溫、鑄造成材等環(huán)節(jié)連鑄包括鐵水預處理、轉(zhuǎn)爐本體、連鑄（或澆鑄）、渣處理、鋼包烘烤、爐外精煉、煤氣處理等設(shè)施軋制包括均熱爐、加熱爐、塑性成形設(shè)備（含軋制、鍛造、擠壓、拉拔、沖壓設(shè)備等）、精整設(shè)備、焊接加工、鍍涂層加工等設(shè)施CCUS包括CO2捕集和CO2利用兩大主要環(huán)節(jié)電解水制氫包括電解槽、汽水分離器、洗滌器、冷卻器、供水、加堿等設(shè)備資料來源：徐軍等，鋼鐵企業(yè)工序碳排放核算方法研究及實例分析。測算方法鋼鐵行業(yè)直接電氣化率直接可采用如下公式計算得到： 100%直接 E其中，P終表示終端用電量；E終表示終端能源消費總量；α表示電熱當量，標準值為860千卡/千瓦時。終端用電量P終可通過轉(zhuǎn)爐煉鋼、電爐煉鋼、氫冶金-灰氫、氫冶金-綠氫、CO2煉鋼等不同工藝的產(chǎn)品需求量Mi及單位產(chǎn)品電耗pi計算得到，計算公式如下：nn終Miii1終端能源消費總量E終可通過轉(zhuǎn)爐煉鋼、電爐煉鋼、氫冶金-灰氫、氫冶金-綠氫、4CO2煉鋼等不同工藝的產(chǎn)品需求量Mi及單位產(chǎn)品能耗ei計算得到，計算公式如下：4E終Miii1鋼鐵行業(yè)間接電氣化間接可采用如下公式計算得到： X

100%E間接E終

EX其中，PX表示轉(zhuǎn)化為熱、冷、氣（氫）等終端能源形式消耗的電能；EX表示終端消耗的通過電能制取的熱、冷、氣等形式能源。鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展關(guān)鍵參數(shù)設(shè)定及不確定性分析依據(jù)《關(guān)于促進鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導意見》《鋼鐵行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型實施指南》《鋼鐵行業(yè)節(jié)能降碳專項行動計劃》等政策，以“技術(shù)可行、經(jīng)濟合理、環(huán)境友好、安全可靠”為原則，結(jié)合《面向碳中和的氫冶金發(fā)展戰(zhàn)略研究》《中國鋼鐵行業(yè)碳達峰碳中和時間表與路線圖》《電爐短流程區(qū)域布局與發(fā)展要素適配性分析》等行業(yè)研究報告，參數(shù)設(shè)定充分考慮政策、技術(shù)、市場等因素影響，課題組提出相對合理可行的鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展情景，同時對存在的不確定因素進行了系統(tǒng)分析。鋼鐵需求變量分析20年我國粗鋼產(chǎn)量快速增長的鋼材消費量即將進入穩(wěn)步下行的平臺期，行業(yè)發(fā)展面臨嚴峻選擇，將重構(gòu)產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局。我國鋼鐵行業(yè)產(chǎn)量自2020年后已經(jīng)呈現(xiàn)下降趨勢，綜合考慮未來建筑、機械、能2030年，我國鋼鐵行業(yè)2050億噸左右；20605~7億噸。綜合考慮“雙碳”目標對鋼鐵行業(yè)發(fā)展的剛性約束，以及鋼鐵行業(yè)發(fā)展的穩(wěn)定性和持續(xù)性要求，2030年、2050年、2060年鋼6.66（所示。建筑房地產(chǎn)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需求減弱建筑鋼鐵需求量（億噸）筑等新型建筑需求增加鋼鐵需求量（億噸）機械老舊設(shè)備節(jié)能改造需求增加機械智能化、高性能設(shè)備需求增加能源能源汽車新能源汽車需求增加汽車

建筑 機械 能源 汽車 其他 不確定性圖3-2我國鋼鐵行業(yè)需求變量預測結(jié)果資料來源：根據(jù)BNEF、東北大學、落基山研究院、中國宏觀經(jīng)濟研究院等相關(guān)資料整理。廢鋼資源變量分析資源保障是鋼鐵行業(yè)電氣化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵因素。我國鐵礦石的對外依存度高達75%，由于“內(nèi)鋼外礦”地位不對等，定價權(quán)嚴重缺失，鐵礦石價格波動對鋼鐵行業(yè)影響顯著，以大量代替鐵礦石的再生原料和鐵素資源的重要供應來源，在碳中和背景下戰(zhàn)略意義不斷提升。近年來，隨著鋼鐵行業(yè)的快速發(fā)展，我國粗鋼積蓄量大幅提升，廢鋼資源總量躍居世22年廢鋼供應量達263加工廢鋼、折舊廢鋼，分別占15%、17%、68%[12]。其中，自產(chǎn)廢鋼是在鋼鐵生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢鋼，通常只在鋼鐵廠內(nèi)部循環(huán)利用，不會流入市場；加工廢鋼和折舊廢鋼又稱為2.150.2億噸左右則直接應用于機械行業(yè)鑄鍛（“廢鋼資源量”為測算值，通常會高于廢鋼生產(chǎn)量和消費量）30%用于短流[13]。我國鋼鐵多數(shù)應用于建筑領(lǐng)域，尚未達到折舊年限，社會蓄積鋼鐵轉(zhuǎn)化為廢鋼資源產(chǎn)2030132億噸，廢鋼資源量將達3~3.520502195~620602434.5~5.5（如圖3-3所示考慮到廢鋼從理論積蓄量向?qū)嶋H資源量、有效供應量的轉(zhuǎn)化存在不確定性，按照保守情況2030205020603.3廢鋼資源量（萬噸）廢鋼資源量（萬噸）5.5億噸、5億噸。廢鋼資源量（萬噸）廢鋼資源量（萬噸）折舊廢鋼加工廢鋼自產(chǎn)廢鋼進口廢鋼折舊廢鋼加工廢鋼自產(chǎn)廢鋼進口廢鋼圖3-32010~2022年國內(nèi)廢鋼資源量變化以及到2060年廢鋼資源變量預測結(jié)果資料來源：根據(jù)《2022—2060年中國廢鋼資源量分析預測》等資料整理。工藝裝備變量分析作為重資產(chǎn)行業(yè)，工藝裝備的技術(shù)經(jīng)濟性是影響鋼鐵行業(yè)發(fā)展路徑的核心要素。近年來我國在清潔能源的開發(fā)利用方面已經(jīng)走在世界前列，但總體來看電氣化發(fā)展仍處于摸索階段，鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展在技術(shù)推廣應用、能源保障、產(chǎn)品低碳價值轉(zhuǎn)化等方面仍存在制約。短期內(nèi)轉(zhuǎn)爐煉鋼依然是鋼鐵行業(yè)的主導工藝，中遠期鋼鐵行業(yè)降碳的關(guān)鍵在于冶煉工藝突破，將推動工藝裝備的系統(tǒng)性變革。未來我國廢鋼成本隨著資源釋放不斷降低，綠電綠氫成本伴隨著可再生能源的發(fā)展也不斷減少，將顯著提高電爐煉鋼、氫冶金、CO2煉鋼等低碳生產(chǎn)工藝的市場競爭力，預計到2060CO2煉鋼等技術(shù)的成本可降低15~50%（如圖3-4所示同時，儲能、虛擬電廠、智能制造及智能化解決方案等技術(shù)推動鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展與新型電力系統(tǒng)的協(xié)同機制逐步完善，提升低碳煉鋼生產(chǎn)過程的安全性和可靠性，促進鋼鐵行業(yè)加快結(jié)構(gòu)調(diào)整，電爐煉鋼、氫冶金、CO2煉鋼等低碳煉鋼工藝將逐步替代傳統(tǒng)的產(chǎn)流程轉(zhuǎn)爐煉鋼，加快促進鋼鐵行業(yè)電氣化水平提升。預計轉(zhuǎn)爐煉鋼的市場占比將從2022年的粗鋼成本（元噸鋼）90%203080%206020~30%。粗鋼成本（元噸鋼）轉(zhuǎn)爐煉鋼 電爐煉鋼 熔融還原?煉鋼 氫冶金（元 ?） 氫冶金（元 氫冶金（元 ?） 氫冶金（ 元 ?）圖3-4鋼鐵行業(yè)不同生產(chǎn)工藝成本預測資料來源：根據(jù)《碳中和目標下的中國鋼鐵零碳之路》《面向碳中和的氫冶金發(fā)展戰(zhàn)略研究》等相關(guān)資料整理。氫冶金、CO2CCUSCO22030年，轉(zhuǎn)爐煉鋼、電爐煉鋼、氫冶--綠氫、CO275%、20%、4%、<1%、206015%、60%、3%、17%、5%（3-5所示）。轉(zhuǎn)爐煉鋼 電爐煉鋼 氫冶金灰氫 氫冶金綠氫 煉鋼圖3-52022~2060年不同技術(shù)工藝生產(chǎn)的鋼鐵產(chǎn)品市場占比資料來源：根據(jù)《關(guān)于促進鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導意見》政策要求以及IEA、BNEF、東北大學、中國宏觀經(jīng)濟研究院等相關(guān)資料整理。能效水平變量分析鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)流程復雜，能源消費結(jié)構(gòu)偏煤，而79%的能源被轉(zhuǎn)化成蒸汽、熱水等形式，用于各個工序的熱量消耗，而得到有效利用的可能不足40%[15]。采用電加熱技術(shù)實現(xiàn)鋼鐵行業(yè)熱能需求的電力替代，是鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展的重要舉措。受工藝影響，不同工序電氣化提升潛力不同。預計到2060年，轉(zhuǎn)爐工序和電爐工序通過節(jié)能技術(shù)、智能2575%以上；燒結(jié)、球團工序通過帶式焙燒以及未來的等離子燒結(jié)等先進電加熱技術(shù)推廣應用，45CO等離子熱風爐等技術(shù)，電氣化率可提升35%CO2及未來氫等離子體熔融還原等以電力為主要支撐的先進技術(shù)突破和成熟，電氣化率將超過30%；軋制工序目前正在積極探索電弧加熱、感應加熱等先進電加熱技術(shù)的應用，力爭實100%的電力使用（3-6所示）。主要工序 電氣化水平 電氣化技術(shù)焦化高爐轉(zhuǎn)爐爐軋制

帶式焙燒、等離子燒結(jié)、節(jié)能技術(shù)、智能制造及智能化解決方案等 等離子熱風爐、節(jié)能技術(shù)、智能制造及智能化解決方案等 噴吹、富氧噴吹、生物質(zhì)炭噴吹、氫等離子體熔融還原等節(jié)能技術(shù)、智能制造及智能化解決方案等大容量高效電爐、節(jié)能技術(shù)、智能制造及智能化解決方案等電弧加熱、感應加熱、近終形軋制、雙輥薄帶鑄軋等圖3-6到2060年鋼鐵生產(chǎn)各工序電氣化水平預測資料來源：根據(jù)《）電力消費比重近年來，我國鋼鐵行業(yè)加快轉(zhuǎn)型升級改造，積極推動行業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展，節(jié)能降耗年噸鋼綜合能耗551.36千克標準煤/2012年降低了8.5未來隨著傳統(tǒng)工序電氣化技術(shù)推廣應用、極致能效工程的開展、智能制造及智能化解決方案等技術(shù)的應用，以及先進節(jié)能技術(shù)和高效節(jié)能裝備推廣，鋼鐵行業(yè)的能效水平將持續(xù)提-灰氫、氫冶綠氫、CO20.5~1%2060年不18~30%14~36（如所示）。）電力消費比重）單位產(chǎn)品能耗（轉(zhuǎn)爐煉鋼 電爐煉鋼 氫冶金灰氫冶金綠氫 煉鋼轉(zhuǎn)爐煉鋼煉鋼單位產(chǎn)品能耗（轉(zhuǎn)爐煉鋼電爐煉鋼氫冶金灰氫）單位產(chǎn)品能耗（轉(zhuǎn)爐煉鋼 電爐煉鋼 氫冶金灰氫冶金綠氫 煉鋼轉(zhuǎn)爐煉鋼煉鋼單位產(chǎn)品能耗（圖3-7鋼鐵行業(yè)不同生產(chǎn)工藝單位產(chǎn)品能耗和單位產(chǎn)品電耗預測資料來源：根據(jù)《工業(yè)重點領(lǐng)域能效標桿水平和基準水平（2023年版能源結(jié)構(gòu)變量分析目前鋼鐵行業(yè)的能源消費以煤炭和焦炭為主，電力消費僅占10.4%，鋼鐵行業(yè)余熱56%1%。根據(jù)鋼鐵企業(yè)能源轉(zhuǎn)換功能理論，通過余熱發(fā)電技術(shù)將長流程煉鋼過程中產(chǎn)生的余熱余能轉(zhuǎn)化成電力，綜合自發(fā)電率將超過60%。其中，有焦化工序的鋼鐵企業(yè)自發(fā)電率可達到100%以上，無焦化工序的鋼鐵企業(yè)自發(fā)電率可達到70%[10]10~25%。206031%積極開發(fā)可再生能源，配套完善儲能等基礎(chǔ)設(shè)施，為行業(yè)電氣化發(fā)展提供必要的能源保障206020%49%（如圖3-8所示）。新型電力系統(tǒng)加速轉(zhuǎn)型

新型電力系統(tǒng)總體成形

新型電力系統(tǒng)鞏固完善

余熱發(fā)電可再生能源電網(wǎng)接入3-8鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展電力結(jié)構(gòu)預測（223》等資料整理。鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展綜合效益電氣化水平不斷提升2030、2050、2060年鋼鐵2030億噸標準煤，到2050年將降至1.6億噸標準煤，到2060年將降至1.1億噸標準煤。（億噸標準煤）2030年之前，鋼鐵行業(yè)主要發(fā)展電爐煉鋼、傳統(tǒng)工序電氣化等原料替代技術(shù)，以及智能制造及智能化解決方案、節(jié)能技術(shù)等綜合技術(shù)，對氫冶金、CO2煉鋼等原料替代技術(shù)進行初期探索，擴大終端電氣化消費，并加強余熱發(fā)電和可再生能源開發(fā)利用，為電氣2050年，鋼鐵行業(yè)將以電爐煉鋼、氫冶金等先進生產(chǎn)工藝為電氣化發(fā)展的技術(shù)重點，提高短流程產(chǎn)能占比，同時加快提升核心裝備和關(guān)鍵工序數(shù)字化水CCUSCO2煉鋼技術(shù)降低碳排放，余熱發(fā)電和可再生能源開發(fā)2060年，隨著綠氫實現(xiàn)規(guī)?；瘧?，基于綠電綠氫的電爐煉鋼、氫冶金等技術(shù)快速發(fā)展，CCUSCO2煉鋼等技術(shù)應用10.4%2030年的14%、205046%、2060。如果進一步考慮電解水制綠氫，則鋼鐵行業(yè)的10.4%203014%、205051%、2060年66%（3-9所示）。（億噸標準煤）能源消費量 電力消費量 直接電氣化率 間接電氣化率圖3-9鋼鐵行業(yè)能-電變化示意圖節(jié)能降碳協(xié)同效益突出鋼鐵行業(yè)因地制宜、因時制宜加快電氣化發(fā)展，采用電爐煉鋼、氫冶金、CCUS和CO2煉鋼、傳統(tǒng)工藝電氣化、智能制造及智能化解決方案、節(jié)能技術(shù)等綠色低碳技術(shù)，擴大終端電力消費，并以余熱發(fā)電、可再生能源等技術(shù)為行業(yè)電氣化發(fā)展提供更加清潔低碳的能源支撐，將實現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)能效的持續(xù)提升和碳排放的下降。2030464.37千克標準煤/年）16%。2030年相應地形成節(jié)能能力0.9億噸標準煤，相當于億噸/5%69%26%鋼鐵行業(yè)持續(xù)優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，預計到203010的能源由余熱回收、可再生能源等清0.1億噸/2.8億噸/年。到2050年，鋼鐵行業(yè)噸鋼綜合能耗將降至243.04千克標準煤/噸，較2022年下56%203020501.5億噸標準煤，相應的可減少二4.6/年。其中，原料替代、能源替代、綜合技術(shù)路徑對節(jié)能能力的貢獻度分別為20%、65%、15%。同時，鋼鐵行業(yè)進一步優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，預計到2050年40%//年。到2060年，鋼鐵行業(yè)噸鋼綜合能耗將降至176.98千克標準煤/噸，較2022年下68%20502060年相應地形成節(jié)能能力0.4億噸標準煤，相應的可減少0.8/年。其中，原料替代、能源替代、綜合技術(shù)路徑對節(jié)能能力的貢獻度分別為25%、56%、19%。同時，鋼鐵行業(yè)進一步優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，預計到2050年0.2/1.0/年（3-10所示）。不同技術(shù)路徑節(jié)能貢獻度噸鋼綜合能耗（）形成節(jié)能能力（億噸標準煤）不同技術(shù)路徑節(jié)能貢獻度噸鋼綜合能耗（）形成節(jié)能能力（億噸標準煤）原料替代節(jié)能貢獻度圖3-102022~2060年鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展所形成節(jié)能能力分析為鋼鐵行業(yè)實現(xiàn)“雙碳”目標做出積極貢獻綜合考慮中遠期我國鋼鐵需求量變化趨勢和鋼鐵行業(yè)發(fā)展愿景，預計到2030年、2050年、2060年，鋼鐵行業(yè)碳排放量將達到15.3億噸、億噸、0.9億噸。鋼鐵行20302050年、206014%、46%、57%2.8億噸、億噸、1.011.663%。不同階段下，鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展三大路徑原料替代、能源替代、綜合技術(shù)對行業(yè)實2030年，原料替代由于技術(shù)成熟度和經(jīng)濟性問題，對該階5%，主要碳排放減少量來自于能源替代及66%和29%2030年至205012%，能源替代和綜合技術(shù)的39%49%；20502060年，原料替代、能源替代、綜合技術(shù)對鋼20%、4535%（3-11所示）。鋼鐵行業(yè)碳排放總量碳排放量（億噸）其他路徑減少的碳排放原料替代降碳貢獻度碳排放量（億噸）能源替代降碳貢獻度電氣化 其他 電氣化 其他 電氣化 其他圖3-112022~2060年鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展對減少碳排放的貢獻需求響應潛力持續(xù)增加根據(jù)需求側(cè)響應策略，鋼鐵行業(yè)的主要負荷可分為可調(diào)節(jié)負荷和不可調(diào)節(jié)負荷。鋼鐵行業(yè)連續(xù)性生產(chǎn)設(shè)備較多，燒結(jié)、球團、焦化、高爐、轉(zhuǎn)爐等工序除檢修時間外通常滿負荷運行，負荷率長期維持高位，對供電的可靠性要求高，屬于不可調(diào)節(jié)負荷。鋼鐵行業(yè)的可調(diào)節(jié)負荷主要來自電爐工序和軋制工序的沖擊型負荷。其中，電爐工序由于電極與爐料之間的電位差擊穿空氣形成電弧導致短時間的負荷增長，具有“帶狀”功率的特性，可通（即調(diào)節(jié)時間0.5~1單體可調(diào)節(jié)負荷占比為25~50%且受鋼鐵產(chǎn)品的型號影響，響應時長可達小時級，單體可調(diào)節(jié)負荷占比通常為2~10%[16]。加快鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展，促進鋼鐵行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，充分挖掘需求側(cè)響應潛力，提高20308%2050年將提升至82060年將提升至21（如3-12所示）。主要負荷主要負荷調(diào)控調(diào)控時間單體可調(diào)節(jié)負荷占比準備時間時長運時間燒結(jié)不可調(diào)節(jié)負荷球團不可調(diào)節(jié)負荷焦化不可調(diào)高爐不可調(diào)節(jié)負荷轉(zhuǎn)爐不可調(diào)節(jié)負荷電爐可調(diào)節(jié)負荷自控軋制負荷自控秒級秒級需求側(cè)響應能力提升圖3-122022~2060年鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展需求側(cè)響應潛力預測資料來源：根據(jù)落基山研究所、國網(wǎng)電力科學研究院有限公司、中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會、東北大學、中國宏觀經(jīng)濟研究院等相關(guān)資料整理。有效拉動投資增長到2030年，鋼鐵行業(yè)以碳達峰為目標，以行業(yè)節(jié)能增效為優(yōu)先任務，電氣化發(fā)展作為低碳發(fā)展的輔助路徑進行初步探索，更關(guān)注技術(shù)成熟、投資小、見效快的電氣化技術(shù)，比如傳統(tǒng)工藝電氣化、節(jié)能技術(shù)、余熱發(fā)電、可再生能源開發(fā)利用等，部分資源稟賦、配套設(shè)施等條件相對完善地區(qū)的鋼鐵企業(yè)會向電爐煉鋼轉(zhuǎn)型，在氫冶金、CCUS及CO2煉鋼、智能制造及智能化解決方案等方面也積極探索。參考當前各類技術(shù)工程項目價格水平，預計投資規(guī)模將達到7800億元。其中，原料替代、能源替代、綜合技術(shù)路徑的投資比重分別為17%、59%、24%。20302050年，鋼鐵行業(yè)深度脫碳，將以核心工藝變革加速推進電氣化發(fā)展，電CCUS及CO2余熱發(fā)電、可再生能源開發(fā)利用得到規(guī)?；瘧?，對應的投資規(guī)模將快速增長。參考當前2050年投資規(guī)模將達到2.660%、26%、14%。2050到2060年，面向碳中和目標，鋼鐵行業(yè)繼續(xù)壓減產(chǎn)能，電爐煉鋼、氫冶金、CO2煉鋼等工藝變革方面的新增投資相對減少，綠電、綠氫制備方面的投資增加，CCUS也將發(fā)揮兜底保障作用，相應投資有所增加。參考當前各類技術(shù)工程項目價格水平，投資規(guī)模將達到3.2萬億元。其中，原料替代、能源替代、綜合技術(shù)路徑的投資比重分別為投資需求（億元）66%、22%、13%（如圖3-13所示）。投資需求（億元）原料替代 能源替代 綜合技術(shù)圖3-13鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展投資規(guī)模預測注：參考當前各類技術(shù)工程項目價格水平。促進行業(yè)降本增收鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展的經(jīng)濟效益主要包括節(jié)能效益、需求側(cè)管理效益、低碳效益三個方面，即電氣化發(fā)展形成節(jié)能能力減少的能源成本、企業(yè)挖掘需求側(cè)響應潛力開展“避峰就谷”用電模式帶來的需求側(cè)管理效益，以及未來鋼鐵行業(yè)納入碳市場后潛在的預期碳收益。2022年到2030年，鋼鐵行業(yè)電氣化率將達到14%，形成節(jié)能能力0.9億噸標準煤，按照我國標準煤價格平均水平取800/噸進行簡單測算，產(chǎn)生的節(jié)能效益將達到661億元；20304903億千瓦時，參照我國各省市分時電價機0.2/8%的需求側(cè)響應潛億元；2030年鋼鐵行業(yè)電氣2.8100/億元。2030年鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展的投資規(guī)模為7800億元，產(chǎn)生的經(jīng)濟效益合計為1018億元，投資回收期約為7.7年。按照同樣方法測算，2030205046%，將形成節(jié)1.51169億元；2050年鋼鐵行業(yè)電力消費量18的需求側(cè)響應潛力開展“避峰就谷”用電211億噸，產(chǎn)生的低碳效益將達到億元。20302050年鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展的投資規(guī)模為1.8萬億元，產(chǎn)生的經(jīng)濟效益合計為2142億元，投資回收期約為8.6年。2050年到2060年，鋼鐵行業(yè)電氣化率將達到57%，將形成節(jié)能能力0.4億噸標準煤，317億元；20604936億千瓦時，鋼鐵行業(yè)鋼鐵行業(yè)充分挖掘21%的需求側(cè)響應潛力開展“避峰就谷”用電模式，需求側(cè)管理效2031.0104億元。2050年20605600年（。表3-2鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展綜合效益指標2022~2030年2030~2050年2050~2060年電氣化率14%46%57%節(jié)能能力0.9億噸標準煤1.5億噸標準煤0.4億噸標準煤碳排放減少量2.8億噸7.6億噸1.0億噸投資規(guī)模7800億元1.8萬億元5600億元經(jīng)濟效益1018億元2142億元625億元投資回收期7.7年8.6年9.0年鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展戰(zhàn)略目標及實施策略基于測算和分析，對鋼鐵行業(yè)的發(fā)展方向和主要趨勢進行推演，課題組提出鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展中長期戰(zhàn)略目標及實施策略。鋼鐵行業(yè)大力發(fā)展電爐鋼、氫冶金、CO2煉鋼等先進生產(chǎn)工藝，加快發(fā)展低碳冶煉新模式。到2030年，電爐煉鋼、氫冶金、CO2煉鋼產(chǎn)量占粗鋼總產(chǎn)量比例力爭提升至20%、4%、1%2050年，電爐煉鋼、氫冶金、CO2煉鋼產(chǎn)量占粗鋼總產(chǎn)量比例提升50%、17%、3%2060年，電爐煉鋼、氫冶金、CO2煉鋼產(chǎn)量占粗鋼總產(chǎn)量比例60%、20%、5%。支持廢鋼資源高質(zhì)高效利用，以及鐵礦石高效開采和利用，保障鋼鐵行業(yè)原料安全。20303.369%5.53%2060年，廢鋼資源量達到約5億噸，鐵礦石基本實現(xiàn)自給自足。鋼鐵行業(yè)提升數(shù)字化管理水平，加快大數(shù)據(jù)、人工智能、互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)與鋼鐵制造加工工序深度融合，實現(xiàn)用能設(shè)備和生產(chǎn)工藝智能化控制。到2030年，鋼鐵行業(yè)關(guān)鍵工序數(shù)控化率達到85%；到2050年，鋼鐵行業(yè)基本實現(xiàn)關(guān)鍵工序數(shù)控化全覆蓋；到2060年，鋼鐵行業(yè)智能制造系統(tǒng)解決方案大幅推廣應用。我國鋼鐵行業(yè)電氣化發(fā)展應優(yōu)先考慮電爐煉鋼技術(shù)、傳統(tǒng)工序電氣化等能源替代技術(shù)，以及智能制造及智能化解決方案、節(jié)能技術(shù)等綜合技術(shù)，并強化對氫冶金、CO2煉鋼等原料替代技術(shù)的研究攻關(guān)和初期探索，擴大終端電氣化消費，同時，應加強余熱發(fā)電和2030年鋼鐵行業(yè)電氣化率提升至14%2050